絕緣柵雙極型晶體管及其制作方法
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種絕緣柵雙極型晶體管及其制作方法，該晶體管包括：N型基片，基片包括第一基片和位于第一基片第一表面的第二基片；位于第一基片表面且位于第二基片兩側(cè)的P型阱區(qū)；位于P型阱區(qū)與基片之間的載流子存儲(chǔ)層；位于第一基片內(nèi)，且位于載流子存儲(chǔ)層下方，與載流子存儲(chǔ)層接觸的P型摻雜區(qū)；位于第二基片背離第一基片一側(cè)的柵極結(jié)構(gòu)，柵極結(jié)構(gòu)覆蓋第二基片和部分P型阱區(qū)；位于P型阱區(qū)內(nèi)的源區(qū)以及位于源區(qū)背離第一基片一側(cè)的發(fā)射極金屬層，發(fā)射極金屬層覆蓋源區(qū)和柵極結(jié)構(gòu)，且與柵極結(jié)構(gòu)絕緣，以提高具有載流子存儲(chǔ)層的IGBT的擊穿電壓，部分消除引入載流子存儲(chǔ)層后擊穿電壓退化的問(wèn)題，改善IGBT的阻塞能力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
絕緣柵雙極型晶體管及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種絕緣柵雙極型晶體管及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]絕緣棚■雙極型晶體管(InsulatedGate Bipolar Transistor，簡(jiǎn)稱(chēng) IGBT)是一種壓控型功率器件，兼有MOSFET器件的高輸入阻抗和電力晶體管(即巨型晶體管，簡(jiǎn)稱(chēng)GTR)的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)，由于IGBT具有驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低的優(yōu)點(diǎn)，目前IGBT作為一種高壓開(kāi)關(guān)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。
[0003]如圖1所示，所述IGBT的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括:N型基片01 ;位于所述N基片01上表面內(nèi)的P型阱區(qū)02 ;位于所述P型阱區(qū)02內(nèi)的源區(qū)03以及與所述源區(qū)03電連接的發(fā)射極金屬層04 ;位于部分所述P型阱區(qū)03表面和部分所述N型基片01表面的柵極05 ;位于所述N型基片01下表面的緩沖區(qū)06以及位于所述緩沖區(qū)06表面的集電極07。
[0004]如圖2所示，目前IGBT中常在N型基片01與P阱區(qū)02之間引入載流子存儲(chǔ)層08，所述載流子存儲(chǔ)層08的摻雜濃度略大于所述N型基片01的摻雜濃度，以在所述IGBT導(dǎo)通時(shí)，增強(qiáng)發(fā)射極下方的載流子濃度，減小N溝道開(kāi)啟時(shí)積累層的電阻，進(jìn)一步降低所述IGBT的導(dǎo)通壓降，并在關(guān)斷過(guò)程中，使得N型基區(qū)中的空穴更容易掃出，降低關(guān)斷損耗。
[0005]但是，增加載流子存儲(chǔ)層會(huì)增強(qiáng)所述載流子存儲(chǔ)層附近的電場(chǎng)強(qiáng)度，導(dǎo)致IGBT的擊穿電壓退化，其擊穿點(diǎn)一般在所述載流子存儲(chǔ)層的拐角處，當(dāng)所述IGBT為阻塞狀態(tài)時(shí)，空穴電流集中在所述載流子存儲(chǔ)層的拐角處，對(duì)所述IGBT的阻塞能力影響很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種絕緣柵雙極型晶體管及其制作方法，以提高具有載流子存儲(chǔ)層的IGBT的擊穿電壓，部分消除引入載流子存儲(chǔ)層后擊穿電壓退化的問(wèn)題，改善所述IGBT的阻塞能力。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案:
[0008]一種絕緣柵雙極型晶體管，包括:
[0009]N型基片，所述基片包括第一基片和位于所述第一基片第一表面的第二基片；
[0010]位于所述第一基片表面且位于所述第二基片兩側(cè)的P型阱區(qū)；
[0011]位于所述P型阱區(qū)與所述基片之間的載流子存儲(chǔ)層；
[0012]位于所述第一基片內(nèi)，且位于所述載流子存儲(chǔ)層下方，與所述載流子存儲(chǔ)層接觸的P型摻雜區(qū)；
[0013]位于所述第二基片背離所述第一基片一側(cè)的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述第二基片和部分所述P型阱區(qū)；
[0014]位于所述P型阱區(qū)內(nèi)的源區(qū)以及位于所述源區(qū)背離所述第一基片一側(cè)的發(fā)射極金屬層，所述發(fā)射極金屬層覆蓋所述源區(qū)和所述柵極結(jié)構(gòu)，且與所述柵極結(jié)構(gòu)絕緣。
[0015]優(yōu)選的，沿所述第一基片兩側(cè)至其中心方向，所述P型摻雜區(qū)的寬度小于所述載流子存儲(chǔ)層寬度的一半。
[0016]優(yōu)選的，所述P型摻雜區(qū)與所述載流子存儲(chǔ)層形成的PN結(jié)的壓降小于0.7V。
[0017]優(yōu)選的，所述第一基片的第二表面具有緩沖層，所述第二表面與所述第一表面為所述第一基片相對(duì)的兩個(gè)表面；
[0018]所述緩沖層背離所述第一基片的一側(cè)具有集電極。
[0019]優(yōu)選的，所述緩沖層的摻雜離子為磷離子。
[0020]—種絕緣柵雙極型晶體管的制作方法，包括:
[0021]提供第一基片；
[0022]在所述第一基片內(nèi)形成P型摻雜區(qū)；
[0023]在所述第一基片表面形成外延層；
[0024]在所述外延層內(nèi)形成載流子存儲(chǔ)層和第二基片，其中，所述載流子存儲(chǔ)層位于所述第二基片的兩側(cè)，且所述第二基片的電阻率與所述第一基片的電阻率相同；
[0025]在所述載流子存儲(chǔ)層內(nèi)形成P型阱區(qū)；
[0026]在所述P型阱區(qū)內(nèi)形成源區(qū)；
[0027]在所述第二基片背離所述第一基片一側(cè)形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述第二基片和部分所述P型阱區(qū)；
[0028]在所述源區(qū)背離所述第一基片一側(cè)形成發(fā)射極金屬層，所述發(fā)射極金屬層覆蓋所述源區(qū)和所述柵極結(jié)構(gòu)，且與所述柵極結(jié)構(gòu)絕緣。
[0029]優(yōu)選的，在所述第一基片內(nèi)形成P型摻雜區(qū)之后，在所述第一基片第一表面形成外延層之前包括:
[0030]對(duì)所述第一基片的第一表面進(jìn)行拋光。
[0031 ] 優(yōu)選的，所述外延層的形成工藝為外延工藝。
[0032]優(yōu)選的，還包括:
[0033]對(duì)所述第一基片的第二表面進(jìn)行離子注入，形成緩沖層，所述第二表面與所述第一表面為所述第一基片相對(duì)的兩個(gè)表面；
[0034]在所述緩沖層背離所述第一基片的一側(cè)形成集電極。
[0035]優(yōu)選的，形成所述緩沖層時(shí)的注入離子為磷離子。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0037]本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，包括:N型基片，所述基片包括第一基片和位于所述第一基片第一表面的第二基片；位于所述第一基片表面且位于所述第二基片兩側(cè)的P型阱區(qū)；位于所述P型阱區(qū)與所述基片之間的載流子存儲(chǔ)層；位于所述第一基片內(nèi)，且位于所述載流子存儲(chǔ)層下方，與所述載流子存儲(chǔ)層接觸的P型摻雜區(qū)；位于所述第二基片背離所述第一基片一側(cè)的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述第二基片和部分所述P型阱區(qū)；位于所述P型阱區(qū)內(nèi)的源區(qū)以及位于所述源區(qū)背離所述第一基片一側(cè)的發(fā)射極金屬層，所述發(fā)射極金屬層覆蓋所述源區(qū)和所述柵極結(jié)構(gòu)，且與所述柵極結(jié)構(gòu)絕緣。
[0038]由此可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例所提供的絕緣柵雙極型晶體管，除在所述P型阱區(qū)與所述基片之間增加了載流子存儲(chǔ)層外，還在位于所述載流子存儲(chǔ)層下方的第一基片內(nèi)增加了與所述載流子存儲(chǔ)層接觸的P型摻雜區(qū)，以利用所述P型摻雜區(qū)對(duì)阻塞狀態(tài)下聚集在所述載流子存儲(chǔ)層拐角處的漏電流進(jìn)行分流，從而提高具有載流子存儲(chǔ)層的IGBT的擊穿電壓， 部分消除引入載流子存儲(chǔ)層后擊穿電壓退化的問(wèn)題，改善所述IGBT的阻塞能力?！靖綀D說(shuō)明】
[0039]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0040]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中IGBT的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中IGBT的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中所提供的IGBT的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖4-圖7為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中所提供的IGBT制作方法的流程示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0044]正如【背景技術(shù)】部分所述，增加載流子存儲(chǔ)層會(huì)導(dǎo)致IGBT的擊穿電壓退化，其擊穿點(diǎn)一般在所述載流子存儲(chǔ)層的拐角處，當(dāng)所述IGBT為阻塞狀態(tài)時(shí)，空穴電流集中在所述載流子存儲(chǔ)層的拐角處，對(duì)所述IGBT的阻塞能力影響很大。
[0045]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種IGBT，包括:
[0046]N型基片，所述基片包括第一基片和位于所述第一基片第一表面的第二基片；
[0047]位于所述第一基片表面且位于所述第二基片兩側(cè)的P型阱區(qū)；
[0048]位于所述P型阱區(qū)與所述基片之間的載流子存儲(chǔ)層；
[0049]位于所述第一基片內(nèi)，且位于所述載流子存儲(chǔ)層下方，與所述載流子存儲(chǔ)層接觸的P型摻雜區(qū)；
[0050]位于所述第二基片背離所述第一基片一側(cè)的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述第二基片和部分所述P型阱區(qū)；
[0051]位于所述P型阱區(qū)內(nèi)的源區(qū)以及位于所述源區(qū)背離所述第一基片一側(cè)的發(fā)射極金屬層，所述發(fā)射極金屬層覆蓋所述源區(qū)和所述柵極結(jié)構(gòu)，且與所述柵極結(jié)構(gòu)絕緣。
[0052]相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種絕緣柵雙極型晶體管的制作方法，包括:
[0053]提供第一基片；
[0054]在所述第一基片內(nèi)形成P型摻雜區(qū)；
[0055]在所述第一基片表面形成外延層；
[0056]在所述外延層內(nèi)形成載流子存儲(chǔ)層和第二基片，其中，所述載流子存儲(chǔ)層位于所述第二基片的兩側(cè)，且所述第二基片的電阻率與所述第一基片的電阻率相同；
[0057]在所述載流子存儲(chǔ)層內(nèi)形成P型阱區(qū)；
[0058]在所述P型阱區(qū)內(nèi)形成源區(qū)；
[0059]在所述第二基片背離所述第一基片一側(cè)形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述第二基片和部分所述P型阱區(qū)；
[0060]在所述源區(qū)背離所述第一基片一側(cè)形成發(fā)射極金屬層，所述發(fā)射極金屬層覆蓋所述源區(qū)和所述柵極結(jié)構(gòu)，且與所述柵極結(jié)構(gòu)絕緣。
[0061]本發(fā)明實(shí)施例所提供的絕緣柵雙極型晶體管及其制作方法，除在所述P型阱區(qū)與所述基片之間增加了載流子存儲(chǔ)層外，還在位于所述載流子存儲(chǔ)層下方的第一基片內(nèi)增加了與所述載流子存儲(chǔ)層接觸的P型摻雜區(qū)，以利用所述P型摻雜區(qū)對(duì)阻塞狀態(tài)下聚集在所述載流子存儲(chǔ)層拐角處的漏電流進(jìn)行分流，從而提高具有載流子存儲(chǔ)層的IGBT的擊穿電壓，部分消除引入載流子存儲(chǔ)層后擊穿電壓退化的問(wèn)題，改善所述IGBT的阻塞能力。
[0062]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0063]如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種絕緣柵雙極型晶體管，包括:N型基片1，所述基片1包括第一基片11和位于所述第一基片11第一表面的第二基片12 ;位于所述第一基片11表面且位于所述第二基片12兩側(cè)的P型阱區(qū)2 ;位于所述P型阱區(qū)2與所述基片1 之間的載流子存儲(chǔ)層3 ;位于所述第一基片11內(nèi)，且位于所述載流子存儲(chǔ)層3下方，與所述載流子存儲(chǔ)層3接觸的P型摻雜區(qū)4 ;位于所述第二基片12背離所述第一基片11 一側(cè)的柵極結(jié)構(gòu)5,所述柵極結(jié)構(gòu)5覆蓋所述第二基片12和部分所述P型阱區(qū)2 ;
[0064]位于所述P型阱區(qū)2內(nèi)的源區(qū)6以及位于所述源區(qū)6背離所述第一基片11 一側(cè)的發(fā)射極金屬層7,所述發(fā)射極金屬層7覆蓋所述源區(qū)6和所述柵極結(jié)構(gòu)5,且與所述柵極結(jié)構(gòu)5絕緣。其中，所述源區(qū)6與所述發(fā)射極金屬層7構(gòu)成發(fā)射極。
[0065]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述第一基片11與所述第二基片12的電阻率相同，即所述第一基片11與所述第二基片12的摻雜濃度相同；所述載流子存儲(chǔ)層3的摻雜濃度略大于所述基片1的摻雜濃度，從而在所述載流子存儲(chǔ)層3與所述第一基片11之間形成勢(shì)皇，該勢(shì)皇能阻礙載流子進(jìn)入P型阱區(qū)2,在所述第一基片11中具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，進(jìn)而在所述 IGBT導(dǎo)通時(shí)，增強(qiáng)所述發(fā)射極下方的載流子濃度，減小n溝道開(kāi)啟時(shí)的積累層的電阻，降低所述IGBT的導(dǎo)通壓降，并在所述IGBT關(guān)斷時(shí)，使得空穴更容易導(dǎo)出，降低關(guān)斷損耗。需要說(shuō)明的是，所述載流子存儲(chǔ)層3的摻雜濃度優(yōu)選能達(dá)到增強(qiáng)所述發(fā)射極附近的載流子濃度的作用，本發(fā)明對(duì)此并不做限定，具體視情況而定。
[0066]由于在所述第一基片11中增加所述P型摻雜區(qū)4后，會(huì)使得所述第一基片11中 Ipl支路的電阻更小，利用所述P型摻雜區(qū)4對(duì)阻塞狀態(tài)下聚集在所述載流子存儲(chǔ)層3拐角處的漏電流Ip進(jìn)行分流，從而提高具有載流子存儲(chǔ)層3的IGBT的擊穿電壓，部分消除引入載流子存儲(chǔ)層3后擊穿電壓退化的問(wèn)題，改善所述IGBT的阻塞能力。
[0067]由于所述IGBT在阻塞狀態(tài)下，其漏電流主要集中在P型阱區(qū)2下方沿所述第一基片11中心至兩側(cè)的1/2區(qū)域內(nèi)，尤其是拐角處，故在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，沿所述第一基片11兩側(cè)至其中心方向，所述P型摻雜區(qū)4的寬度優(yōu)選小于所述載流子存儲(chǔ)層3寬度的一半，以便于更好的對(duì)所述P型阱區(qū)2下方拐角處的電流Ip進(jìn)行分流，改善所述IGBT擊穿電壓退化的情況。
[0068]在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述P型摻雜區(qū)4的摻雜濃度以既不引起閂鎖效應(yīng)，又能起到引流作用為宜，優(yōu)選的，所述P型摻雜區(qū)4與所述載流子存儲(chǔ)層3形成的PN結(jié)的壓降小于0.7V。需要說(shuō)明的是，由于不同擊穿電壓的基片摻雜濃度不同，故本發(fā)明實(shí)施例對(duì)所述P型摻雜區(qū)4的濃度不做具體限定，具體視情況而定。
[0069] 在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一基片11的第二表面的緩沖層8,所述第二表面與所述第一表面為所述第一基片11相對(duì)的兩個(gè)表面；所述緩沖層8背離所述第一基片11的一側(cè)具有集電極9。優(yōu)選的，所述緩沖層8的摻雜離子為磷離子。但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，具體視情況而定。
[0070]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所提供的絕緣柵雙極型晶體管，除在所述P型阱區(qū)2與所述基片1之間增加了載流子存儲(chǔ)層3外，還在位于所述載流子存儲(chǔ)層3下方的第一基片11 內(nèi)增加了與所述載流子存儲(chǔ)層3接觸的P型摻雜區(qū)4,以利用所述P型摻雜區(qū)4對(duì)阻塞狀態(tài)下聚集在所述載流子存儲(chǔ)層3拐角處的漏電流進(jìn)行分流，從而提高具有載流子存儲(chǔ)層3的 IGBT的擊穿電壓，部分消除引入載流子存儲(chǔ)層3后擊穿電壓退化的問(wèn)題，改善所述IGBT的阻塞能力。
[0071] 相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種絕緣柵雙極型晶體管的制作方法，包括:
[0072]步驟1:如圖4所示，提供第一基片11。具體的，根據(jù)反向擊穿電壓選取一定厚度和摻雜濃度的N型基片作為第一基片11。
[0073]步驟2:如圖5所示，在所述第一基片11內(nèi)形成P型摻雜區(qū)4。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在所述第一基片11的第一表面注入P型離子，形成P型摻雜區(qū)4,優(yōu)選的，所述 P型摻雜區(qū)4為重?fù)诫s區(qū)，但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，具體視情況而定。
[0074]步驟3:如圖6所示，在所述第一基片11第一表面形成外延層13,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述第一基片11內(nèi)形成P型摻雜區(qū)4后，在所述第一基片11的第一表面生長(zhǎng)一定厚度的N型半導(dǎo)體層，形成外延層13,所述外延層13優(yōu)選與所述第一基片11的電阻率相同。優(yōu)選的，所述外延層13的形成工藝為外延工藝，但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，具體視情況而定。
[0075]需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述第一基片11內(nèi)形成P型摻雜區(qū)4之后，在所述第一基片11第一表面形成外延層13之前包括:對(duì)所述第一基片11的第一表面進(jìn)行拋光，以防止所述第一基片11的第一表面有顆?；蚧瘜W(xué)物質(zhì)的沾污。
[0076]步驟4:如圖7所示，在所述外延層13內(nèi)形成載流子存儲(chǔ)層3和第二基片12,其中，所述載流子存儲(chǔ)層3位于所述第二基片12兩側(cè)，且覆蓋所述P型摻雜區(qū)4。
[0077] 在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟4包括:對(duì)所述外延層13 的兩側(cè)區(qū)域進(jìn)行離子注入，形成載流子存儲(chǔ)層3,剩余未進(jìn)行離子注入的區(qū)域?yàn)榈诙?12,使得所述載流子存儲(chǔ)層3位于所述第二基片12兩側(cè)，且所述第二基片12的電阻率與所述第一基片11的電阻率相同。
[0078] 在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述載流子存儲(chǔ)層3沿所述第一基片11兩側(cè)至所述第一基片11中心的寬度大于所述P型摻雜區(qū)4沿所述第一基片11兩側(cè)至所述第一基片11中心的寬度。
[0079]步驟5:在所述載流子存儲(chǔ)層3內(nèi)形成P型阱區(qū)2,優(yōu)選的，所述P型阱區(qū)2的形成工藝為離子注入工藝，但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，具體視情況而定。
[0080] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述載流子存儲(chǔ)層3的摻雜濃度略大于所述第一基片11的摻雜濃度，從而在所述載流子存儲(chǔ)層3與所述第一基片11之間形成勢(shì)皇，該勢(shì)皇能阻礙載流子進(jìn)入P型阱區(qū)，在所述第一基片11中具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，進(jìn)而在所述IGBT導(dǎo)通時(shí)，增強(qiáng)所述發(fā)射極下方的載流子濃度，減小n溝道開(kāi)啟時(shí)的積累層的電阻，降低所述IGBT的導(dǎo)通壓降，并在所述IGBT關(guān)斷時(shí)，使得空穴更容易導(dǎo)出，降低關(guān)斷損耗。[0081 ] 步驟6:在所述P型阱區(qū)2內(nèi)形成源區(qū)6。
[0082]步驟7:在所述第二基片12背離所述第一基片11 一側(cè)形成柵極結(jié)構(gòu)5,所述柵極結(jié)構(gòu)5覆蓋所述第二基片12和部分所述P型阱區(qū)2。
[0083]步驟8:在所述源區(qū)6背離所述第一基片11 一側(cè)形成發(fā)射極金屬層7,所述發(fā)射極金屬層7覆蓋所述源區(qū)6和所述柵極結(jié)構(gòu)5,且與所述柵極結(jié)構(gòu)5絕緣。
[0084]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該方法還包括:
[0085]步驟9:對(duì)所述第一基片11的第二表面進(jìn)行離子注入，形成緩沖層8,所述第二表面與所述第一表面為所述第一基片11相對(duì)的兩個(gè)表面。優(yōu)選的，形成所述緩沖層8時(shí)的注入離子為磷離子。本發(fā)明對(duì)此并不做限定，具體視情況而定。
[0086]步驟10:在所述緩沖層8背離所述第一基片11的一側(cè)形成集電極9。
[0087]由上可知，本發(fā)明實(shí)施例所提供的絕緣柵雙極型晶體管制作方法，除在所述P型阱區(qū)2與所述基片之間增加了載流子存儲(chǔ)層3外，還在位于所述載流子存儲(chǔ)層3下方的第一基片11內(nèi)增加了與所述載流子存儲(chǔ)層3接觸的P型摻雜區(qū)4,以利用所述P型摻雜區(qū)4 對(duì)阻塞狀態(tài)下聚集在所述載流子存儲(chǔ)層3拐角處的漏電流進(jìn)行分流，從而提高具有載流子存儲(chǔ)層3的IGBT的擊穿電壓，部分消除引入載流子存儲(chǔ)層3后擊穿電壓退化的問(wèn)題，改善所述IGBT的阻塞能力。
[0088]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，包括: N型基片，所述基片包括第一基片和位于所述第一基片第一表面的第二基片； 位于所述第一基片表面且位于所述第二基片兩側(cè)的P型阱區(qū)； 位于所述P型阱區(qū)與所述基片之間的載流子存儲(chǔ)層； 位于所述第一基片內(nèi)，且位于所述載流子存儲(chǔ)層下方，與所述載流子存儲(chǔ)層接觸的P型摻雜區(qū)； 位于所述第二基片背離所述第一基片一側(cè)的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述第二基片和部分所述P型阱區(qū)； 位于所述P型阱區(qū)內(nèi)的源區(qū)以及位于所述源區(qū)背離所述第一基片一側(cè)的發(fā)射極金屬層，所述發(fā)射極金屬層覆蓋所述源區(qū)和所述柵極結(jié)構(gòu)，且與所述柵極結(jié)構(gòu)絕緣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，沿所述第一基片兩側(cè)至其中心方向，所述P型摻雜區(qū)的寬度小于所述載流子存儲(chǔ)層寬度的一半。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，所述P型摻雜區(qū)與所述載流子存儲(chǔ)層形成的PN結(jié)的壓降小于0.7V。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，所述第一基片的第二表面具有緩沖層，所述第二表面與所述第一表面為所述第一基片相對(duì)的兩個(gè)表面； 所述緩沖層背離所述第一基片的一側(cè)具有集電極。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，所述緩沖層的摻雜離子為磷離子。6.一種絕緣柵雙極型晶體管的制作方法，其特征在于，包括: 提供第一基片； 在所述第一基片內(nèi)形成P型摻雜區(qū)； 在所述第一基片表面形成外延層； 在所述外延層內(nèi)形成載流子存儲(chǔ)層和第二基片，其中，所述載流子存儲(chǔ)層位于所述第二基片的兩側(cè)，且所述第二基片的電阻率與所述第一基片的電阻率相同； 在所述載流子存儲(chǔ)層內(nèi)形成P型阱區(qū)； 在所述P型阱區(qū)內(nèi)形成源區(qū)； 在所述第二基片背離所述第一基片一側(cè)形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述第二基片和部分所述P型阱區(qū)； 在所述源區(qū)背離所述第一基片一側(cè)形成發(fā)射極金屬層，所述發(fā)射極金屬層覆蓋所述源區(qū)和所述柵極結(jié)構(gòu)，且與所述柵極結(jié)構(gòu)絕緣。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述第一基片內(nèi)形成P型摻雜區(qū)之后，在所述第一基片第一表面形成外延層之前包括: 對(duì)所述第一基片的第一表面進(jìn)行拋光。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述外延層的形成工藝為外延工藝。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，還包括: 對(duì)所述第一基片的第二表面進(jìn)行離子注入，形成緩沖層，所述第二表面與所述第一表面為所述第一基片相對(duì)的兩個(gè)表面； 在所述緩沖層背離所述第一基片的一側(cè)形成集電極。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制作方法，其特征在于，形成所述緩沖層時(shí)的注入離子為磷離子。
【文檔編號(hào)】H01L21/331GK106033770SQ201510119746
【公開(kāi)日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月18日
【發(fā)明人】戴慶蕓, 朱陽(yáng)軍, 盧爍今, 田曉麗
【申請(qǐng)人】江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心, 江蘇中科君芯科技有限公司